Анализ неисправностей и меры по улучшению вакуумного выключателя высокого напряжения VS1 для внутренней установки
Вакуумный выключатель высокого напряжения VS1 для внутренней установки является коммутационным устройством, используемым в системах электропитания на 12 кВ. Благодаря своим отличным характеристикам он особенно подходит для мест, где требуется частая работа при номинальном рабочем токе или многократное прерывание тока короткого замыкания. Механизм управления вакуумного выключателя высокого напряжения VS1 интегрирован с корпусом выключателя.
Он может использоваться не только для формирования тележечного блока с помощью специального механизма перемещения, но и как стационарный блок. Кроме того, стационарный выключатель может повысить надежность механической блокировки. В данной статье анализируется случай перегорания вакуумного выключателя VS1, а также предлагаются меры по улучшению, связанные с выбором материалов, установкой, эксплуатацией и обслуживанием, для справки.
1. Ситуация с неисправностью
В апреле 2024 года из-за неисправности произошло срабатывание выключателя № 224 (вакуумного выключателя VS1) конденсаторной батареи X в подстанции на 220 кВ. После осмотра оперативным персоналом было обнаружено, что подвижные и неподвижные контакты, а также контактные рычаги фазы W выключателя были сильно повреждены и не могли быть повторно введены в эксплуатацию. Ситуация была немедленно сообщена. После прибытия ремонтного персонала на место, с разрешения диспетчерской службы, был отключен выключатель № 224 и шина 10 кВ.
В тот же день в 13:00 был оформлен аварийный заказ на устранение дефекта. Ремонтный персонал осмотрел соответствующие части аварийного выключателя на месте и обнаружил, что подвижные и неподвижные контакты фазы W выключателя № 224, а также контактная коробка в шкафу были сильно повреждены.
2. Анализ причин неисправности
Выключатель № 224 конденсаторной батареи модели VS1 - 12/T1250 - 25 был введен в эксплуатацию 3 июня 2005 года. После всестороннего осмотра, следующий анализ ситуации аварии проведен на основе фактического состояния на месте:
Основная причина: Основной причиной данного инцидента является старение пружины подвижного контакта сливового типа корпуса выключателя. Во время проведения ремонта на месте, ремонтный персонал обнаружил, что наиболее сильно поврежденным компонентом была пружина подвижного контакта сливового типа. На месте было установлено, что большая часть пружины подвижного контакта фазы W полностью расплавилась, а пружина подвижного контакта фазы V подверглась отжигу. Сравнивая старые и новые контакты, можно увидеть, что из-за длительного времени работы выключателя № 224, пружина старого контакта сильно состарилась, что привело к снижению давления контакта подвижного контакта и увеличению контактного сопротивления, что способствует перегреву. В то же время, поскольку выключатель конденсаторной батареи имеет высокие требования к прерыванию больших токов, и переключение конденсаторов происходит относительно часто, во время процесса прерывания легко возникают проблемы с контактом между подвижными и неподвижными контактами, что также вызывает старение пружин и приводит к виртуальному соединению и пробоям, вызывающим перегорание контактов.
Второстепенная причина: Долгосрочная эксплуатация корпуса выключателя и колебательное смещение тележки являются второстепенными причинами данного инцидента. Выключатель № 224 находился в работе или горячем резерве длительное время. Во время переключения конденсаторной батареи корпус выключателя вибрирует, вызывая небольшое смещение тележки, что приводит к смещению контакта между трехфазными подвижными и неподвижными контактами. Когда ремонтный персонал проводил операции ввода и вывода тележки на месте, было обнаружено, что существует определенный зазор между тележкой и направляющей шкафа. Во время длительных операций переключения выключателя, тележка может сместиться (по сравнению с поврежденной фазой W и двумя другими неповрежденными фазами, можно сделать такой вывод. Пружина и контактные пальцы подвижного контакта фазы V подверглись отжигу, тогда как подвижный контакт фазы U остался без изменений). На основании этого можно заключить, что в момент аварии размер контакта подвижных и неподвижных контактов фазы U был нормальным, контакт подвижных и неподвижных контактов фазы V был немного слабее, а фаза W находилась в виртуальном соединении или имела некачественный размер контакта.
3. Обработка неисправности
Ремонтный персонал заменил подвижные и неподвижные контакты фазы W выключателя № 224, а также контактную коробку в шкафу на месте. После завершения работы были проведены испытания механических характеристик и измерения контактного сопротивления выключателя № 224. Одновременно были проведены испытания на прочность на напряжение шины 10 кВ и выключателя № 224. Все испытания были успешными, что соответствует требованиям для ввода в эксплуатацию. Электроснабжение было восстановлено в 17:00 того же дня.
4. Меры по улучшению
Выбор материала: Строго контролировать выбор материалов всех компонентов вакуумного выключателя, входящего в сеть. При выборе материалов и механических размеров компонентов, таких как контакты сливового типа, механизмы управления и вторичные разъемы, строго следовать техническим требованиям продукции, чтобы повысить надежность оборудования.
Процесс установки: Усиливать процесс установки тележки и шкафа вакуумного выключателя. Тележка и выключатель должны быть надежно и прочно установлены. Тележка должна свободно двигаться в шкафу без заеданий. Когда тележка находится в положении эксплуатации, обслуживания или резерва, она должна быть прочно зафиксирована. В то же время, давление контакта и глубина вставки подвижных и неподвижных контактов должны соответствовать техническим требованиям продукции. Запрещается иметь недостаточное давление контакта или колебательное смещение.
Инспекция оборудования: Усиливать инспекцию оборудования. Усиливать общую проверку выключателей конденсаторных батарей на 10 кВ с вакуумными выключателями VS1 в шкафу. Проводить регулярные проверки в соответствии с количеством операций переключения, чтобы обеспечить, что давление контакта подвижных и неподвижных контактов соответствует требованиям для безопасной и стабильной работы оборудования.
